Aby zapewnić bezpieczną eksploatację okablowania elektrycznego nowoczesnych mieszkań, coraz częściej wybierane są wyłączniki różnicowoprądowe (RCD) lub automaty różnicowe. Zastosowanie każdego z nich zapewnia wczesne wyłączenie odcinka obwodu elektrycznego, w którym występują naruszenia izolacji. Ponadto przy prawidłowej organizacji automatycznej ochrony sieci elektrycznej za pomocą takich urządzeń zapewnione jest niezawodne odłączenie odbiorców w przypadku przeciążeń lub zwarć. Jednocześnie główną różnicą między RCD a difavtomatem jest konieczność zainstalowania i użycia dodatkowego wyłącznika z takim urządzeniem.
Należy zauważyć, że do prawidłowego działania ochrony przed dużymi prądami różnicowymi konieczne jest posiadanie trójprzewodowego układu jednofazowego, który obejmuje przewód uziemiający. Taki system okablowania jest obecnie wszechobecny w nowych budynkach, ale jest niezwykle rzadki w starszych budynkach.
Aby odpowiedzieć na pytanie, czym różni się RCD od difavtomatu i które urządzenie najlepiej wybrać do użytku w mieszkaniu, należy zapoznać się z ich głównymi cechami technicznymi, zasadami działania, a także cechami konstrukcyjnymi i eksploatacyjnymi.
Aplikacja RCD
Urządzenia prądu szczątkowego służy do przełączania w sieci zasilającej grupy odbiorców przepływem prądów działających w normalnych warunkach pracy.
Głównym zadaniem RCD jest wyłączenie odcinka układu elektrycznego, jeśli wystąpi w nim prąd różnicowy przekraczający dopuszczalną wartość.
Występowanie prądu upływowego tłumaczy się obecnością pewnej rezystancji izolacji przewodów i odbiorników elektrycznych. Ponieważ rezystancja ta nie może być nieskończenie duża, zawsze będzie przez nią przepływał tak zwany normalny prąd upływu, którego wartość musi mieścić się w pewnych dopuszczalnych granicach.
Aby lepiej wyobrazić sobie, jakie niepożądane procesy zachodzące w sieci energetycznej chroni difavtomat lub RCD, rozważ następujące schematy.
Pierwsza z nich przedstawia przypadek porażenia prądem osoby, do którego dochodzi w wyniku dotknięcia nieuziemionego korpusu urządzenia elektrycznego z uszkodzoną izolacją. W obwodzie tym znajduje się wyłącznik, który odłącza swoje styki w przypadku przeciążenia lub zwarcia, ale takie zabezpieczenie nie działa, gdy faza jest zwarta do ziemi.
Drugi rysunek przedstawia ścieżkę prądu upływowego, gdy izolacja uziemionej obudowy urządzenia elektrycznego jest zerwana. Ponieważ rezystancja ludzkiej skóry jest znacznie wyższa niż rezystancja pętli uziemienia, w tym przypadku porażenie prądem nie występuje. Jednak metalowe części obudowy mają pewien potencjał w stosunku do uziemienia.
Niebezpieczeństwo takiej sytuacji polega na tym, że przy zastosowaniu konwencjonalnych wyłączników, w przypadku znacznego spadku rezystancji izolacji urządzeń elektrycznych, odbiorca nie jest automatycznie odłączany od sieci.
Przepływ prądu upływowego powoduje nagrzewanie się połączeń uziemienia do obudowy, co zwiększa ich rezystancję. Z kolei wilgotność powietrza, stan skóry człowieka, materiał obuwia i podłogi w pomieszczeniu, a także wiele dodatkowych czynników wpływa na wartość rezystancji obwodu ciało-człowiek-ziemia. Jeśli weźmiemy pod uwagę specyfikę działania urządzeń elektrycznych w miejscach o dużej wilgotności (kuchnia lub łazienka), ryzyko porażenia prądem pozostaje dość wysokie.
Dodatkowo przepływ prądu przez uszkodzoną izolację powoduje jej nagrzewanie i dalsze niszczenie. W niektórych przypadkach może to spowodować pożar.
Zasada działania RCD opiera się na stałym pomiarze wielkości prądu różnicowego. Chociaż mieści się w dopuszczalnych granicach, nie następuje żadne działanie, ale gdy tylko ta wartość przekroczy dopuszczalną wartość, RCD odłącza odbiorców od sieci.
Nominalne wartości prądów upływu, które są przeznaczone dla większości nowoczesnych urządzeń różnicowoprądowych to 30 i 100 mA. Wzrost prądów różnicowych może być spowodowany różnymi przyczynami, z których najczęstszą jest pogorszenie izolacji między uziemioną obudową urządzenia elektrycznego a przewodem fazowym sieci elektrycznej. Duże prądy upływowe pojawiają się w przypadkach, gdy podczas instalacji okablowania elektrycznego doszło do naruszeń związanych z nieprawidłowym podłączeniem przewodu neutralnego i uziemiającego.
Trzeci schemat przedstawia obwód elektryczny, w którym oprócz wyłącznika stosowany jest wyłącznik RCD. W przypadku wystąpienia prądu upływu, którego wartość przekracza wartość nominalną, automatyka przerywa obwód.
Jeśli używasz takiej ochrony w sieciach elektrycznych, których odbiorcy nie mają uziemienia, to do jego działania konieczne jest utworzenie obwodu zamkniętego między metalową obudową urządzenia a ziemią. Z reguły taki obwód zamyka się, gdy osoba dotknie korpusu instalacji elektrycznej.
Tak więc użycie RCD pozwala otworzyć obwód elektryczny w następujących przypadkach:
- Jeśli osoba dotknie nieuziemionego korpusu instalacji elektrycznej, która jest pod napięciem z powodu uszkodzenia izolacji.
- Jeśli prąd upływu występuje przez pętlę uziemienia z powodu naruszenia izolacji części pod napięciem, wartość takiego prądu musi przekraczać dopuszczalną wartość.
- W przypadku błędnego podłączenia przewodu neutralnego i uziemiającego w instalacji elektrycznej.
- Kiedy przewód neutralny jest uszkodzony.
Połączenie RCD
Należy zauważyć, że RCD nie zapewnia ochrony przed prądami zwarciowymi i przeciążeniowymi. Dlatego takie urządzenia muszą być połączone razem z wyłącznikiem, którego dopuszczalny prąd musi być mniejszy niż ta sama wartość dla RCD. Taki obwód zasilania dla odbiornika elektrycznego pokazano na trzecim rysunku.
Jak widać na schemacie, przewód fazowy jest podłączony do odpowiedniego styku urządzenia przez wyłącznik. Przewód neutralny musi być również podłączony do odbiornika przez RCD.
Jeśli zdecydujesz się na użycie trójfazowych urządzeń zabezpieczających, podłącza się je w ten sam sposób: przewody trójfazowe i neutralne wkłada się do odpowiednio oznaczonych złączy.
Aby sprawdzić działanie RCD, wystarczy nacisnąć przycisk TEST znajdujący się na jego korpusie. Działające urządzenie natychmiast się wyłączy. Jednak niektóre modele nie są wyposażone w taki przycisk. Możesz sprawdzić ich działanie, tworząc sztuczny obwód między przewodem fazowym a uziemieniem ochronnym, w tym przypadku natychmiast pojawia się prąd upływu, na który reaguje RCD. Możesz wykonać taki obwód za pomocą dowolnego metalowego przedmiotu, ale lepiej wybrać wkład z żarówką.
Metoda upływu prądu testowego jest najbardziej niezawodna, ponieważ pozwala nie tylko sprawdzić działanie RCD, ale także ocenić poprawność jego połączenia.
Aby monitorować stan RCD, nie można zamknąć razem przewodów fazowych i neutralnych, ponieważ spowoduje to zadziałanie wyłącznika w wyniku zwarcia.
Wybór urządzenia różnicowoprądowego
Wybierając RCD do swojego mieszkania, należy zwrócić uwagę na jego następujące cechy:
- Prąd znamionowy.Wartość ta jest wybierana na podstawie całkowitej mocy odbiorników podłączonych do odcinka sieci elektrycznej, na wejściu której zainstalowany jest RCD. W każdym przypadku prąd znamionowy urządzenia nie może być większy niż prąd wyłącznika.
- Napięcie znamionowe. Nie ma problemów z doborem tej wartości, urządzenia 230 V są stosowane w sieciach jednofazowych, a urządzenia 400 V w sieciach trójfazowych.
- Producent. Z pewną dozą nieufności trzeba traktować produkty chińskich firm. Na rynku zabezpieczeń i automatyki przekaźnikowej dobrze sprawdziły się takie marki jak Legrand, Schneider Electric i EATON. Jednym z powszechnie stosowanych jednofazowych wyłączników RCD jest VAD2. Jeśli chodzi o krajowych producentów takich urządzeń, wybór ich jest dość bezpieczny, ponieważ w wielu przypadkach produkty te nie ustępują zachodnim odpowiednikom, a jednocześnie są znacznie tańsze.
Maszyna różnicowa
Difavtomat to urządzenie łączące RCD i zwykły wyłącznik.
Charakterystyki każdego modelu są nanoszone na jego kopertę w postaci specjalnego oznaczenia. Najważniejsze z nich to:
- Prąd znamionowy i rodzaj charakterystyki czasowej, np. C63. Oznacza to, że prąd znamionowy wynosi 63 A. Charakterystyka czasowo-prądowa to zależność czasu rozłączenia styków wyłącznika od przepływającego przez nie prądu. Dla wyłączników stosowanych w układach zasilania różnych obiektów te charakterystyki są różne. W mieszkaniach i budynkach mieszkalnych stosuje się automaty o charakterystyce typu C.
- Prąd upływu (0,03 A, 0,1 A), przy którym działa ta część wyłącznika, która reaguje na wielkość prądu różnicowego.
- Napięcie znamionowe (230 lub 400 V).
- Typ maszyny (do pracy z prądem przemiennym lub wyprostowanym).
- Główny schemat połączeń.
Aby odpowiedzieć na pytanie, jak odróżnić RCD od difavtomatu, wystarczy spojrzeć na ich wygląd. Chociaż na pierwszy rzut oka różnice nie są bardzo zauważalne, ale dla znającej się na rzeczy osoby są, jak mówią, oczywiste:
- Rodzaj charakterystyki czasowo-prądowej nie jest wskazany na RCD.
- Difavtomat na schemacie obwodu nałożonym na jego korpus ma dwa dodatkowe przełączniki, oznaczające wyzwalacze termiczne i elektromagnetyczne.
- Nazwa urządzenia (VD lub RCBO).
Wyłącznik sterowany prądem różnicowym ma następujące zalety:
- Podczas instalacji difavtomatu nie ma potrzeby instalowania dodatkowego wyposażenia ochronnego.
- Prawie wszystkie takie urządzenia są wyposażone w specjalne wskazanie, które pozwala dokładnie określić, co spowodowało działanie urządzenia: od pojawienia się dużego prądu upływu, zwarcia lub przeciążenia.
Odpowiadając na postawione pytanie, jaka jest różnica między RCD a difavtomatem, należy wziąć pod uwagę następujące kwestie. Sądząc po ilości i jakości wykonywanych funkcji, nie ma dużej różnicy w wyborze urządzenia: difavtomat lub RCD. Jednocześnie koszt połączonego urządzenia jest nawet wyższy niż łączna cena RCD i zwykłej maszyny. Ponadto, jeśli jedno z oddzielnych urządzeń ulegnie awarii, można je naprawić lub wymienić bez wyjmowania drugiego, jest to znacznie tańsze niż naprawa difavtomatu.
